Analyses of heat transfer and temperature-induced behaviour in geotechnics

Das Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung von Wärmetransportmechanismen und des Einflusses von Temperaturfeldern auf das Verhalten von thermisch hydraulisch mechanisch gekoppelten Systemen. Drei geowissenschaftliche Fragestellungen, in denen Wärmetransport und temperaturabhängiges Systemverhalten relevant sind, werden betrachtet. Zunächst werden am Beispiel eines zylindrischen Bohrlochs in einem Halbraum aus gesättigten porösen Material unter thermischen und mechanischen Impulslasten thermo-osmosische Effekte erfasst. Dann werden geschichtete thermoelastische Materialien im Hinblick auf Lagerstätten für wärmeproduzierende hochnukleare Abfälle analysiert. Abschließend wird der Wärmetransport eines geothermischen Wärmepumpensystems in einem vertikalen Bohrloch abgebildet. Diese drei Fragestellungen zum Wärmetransport und temperaturabhängigen Verformungen werden theoretisch und numerisch untersucht